Secagem de Sementes - Sementes Ortodoxas e Sementes Recalcitrantes

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Sementes Ortodoxas e
Sementes Recalcitrantes
1.1. Sementes Ortodoxas:Sementes Ortodoxas:
• Dispersão com baixo grau de umidade
• Estado quiescente ou dormente
• Tolerantes a dessecação
• Podem ser desidratadas < 5%
• Podem ser armazenadas a longo prazo
• Podem ser armazenadas a baixas temperaturas e UR
• Soja, milho, arroz, trigo...
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Sementes Ortodoxas e
Sementes Recalcitrantes
2.2. Sementes RecalcitrantesSementes Recalcitrantes
• Dispersas com alto grau de umidade
• Metabolicamente ativas
• Sensíveis a dessecação
• Difícil armazenamento
• Manga, abacate, café, lichia e cacau
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Secagem de Sementes
Vantagens de se colher as sementes com
umidade mais alta e se proceder a secagem:
1. Possibilidade de planejar a colheita;
2. Possibilidade de colher mais horas por dia e mais dias por
safra;
3. Menor perda de sementes por deiscência ou degrane
natural.
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Secagem de Sementes
• Sementes provenientes do campo => Teor de água inadequado para um
armazenamento seguro.
• Período entre Colheita e a secagem: Alta umidade
– Elevado processo deteriorativo
– Elevada atividade metabólica
– Consumo de substâncias de reserva
– Desenvolvimento de microrganismos e insetos.
• As espécies ortodoxas pode ser armazenada por um período de 8 meses,
sem grandes prejuízos à sua qualidade fisiológica (T. inferior a 25ºC).
– semente com teor de água de 13% - amiláceas
– semente com teor de água de 11 a 12% - oleaginosas
• Teores de água muito baixos (abaixo de 8-10%)
– Danificação mecânica ocasionada pela colheita e transporte
– Possíveis Flutuações de UR - altamente prejudicial.
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EVENTOS FISIOLEVENTOS FISIOLÓÓGICOS ASSOCIADOS AO TEOR DEGICOS ASSOCIADOS AO TEOR DE ÁÁGUA DA SEMENTEGUA DA SEMENTE
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FORMAS DE ÁGUA NA SEMENTE
1.1. ÁÁguagua ááguagua livrelivre – associada ao sistema coloidal da semente
por meio de forças capilares, ocupando espaços
intercelulares e poros do material;
2.2. ÁÁgua adsorvida:gua adsorvida: também considerada livre, mas “presa” ao
sistema graças à atração molecular, sendo retida por adesão
de suas moléculas ao material sólido;
3.3. ÁÁgua de constituigua de constituiççãoão:: unida quimicamente à substância
adsorvente ou fazendo parte integrante dessa substância e
removida apenas sob condições especiais.
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Equilíbrio higroscópico
ÿ Quantidade de vapor d’água presente no ar varia de acordo
com a temperatura;
ÿ Quando essa quantidade de vapor d’água atinge a máxima que
pode conter; umidade de saturação (UR = 100% )
ÿ Geralmente o ar não está saturado e contém apenas uma
fração da máxima possível.
ÿ A umidade relativa expressa a relação entre a quantidade de
vapor d’água realmente existente no ar e a quantidade máxima
que pode conter. Ex. 65% de U.R.
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Equilíbrio higroscópico
ÿ A medida a temperatura se eleva, o ar aumenta sua capacidade
de contenção de água (2x para cada acréscimo de 10°C)
ÿ O aquecimento sem alteração na quantidade de água presente
no ar promove a queda da umidade relativa
ÿ Quando a temperatura permanece constante, a redução da UR
somente é possível com a retirada de água do ar.
ÿ O teor de água da semente é função direta da umidade relativa
do ar com o qual mantém estreito contato, incluindo o ar
intersticial.
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Equilíbrio higroscópico
ÿ Semente X Atmosfera - Permanente troca de água
ÿ Diferença entre os Potenciais Hídricos - Movimentação
ÿ Maior potencial para o menor até que seja atingido o
equilíbrio energético da água entre a semente e o ar
ÿ Quando a pressão de vapor da semente é menor que a do ar
atmosférico, ela absorve água ao ar (adsorção)
ÿ A semente cede água ao ar (dessorção) quando sua pressão de
vapor supera a do ar.
ÿ O equilíbrio dinâmico é alcançado quando a quantidade de
água cedida se iguala a captada, sendo atingido o ponto de
equilíbrio higroscópico.
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Fatores que afetam o equilíbrio higroscópico
1) Os constituintes qu1) Os constituintes quíímicosmicos
– Sementes amiláceas - maior teor de água de
equilíbrio
– Sementes oleaginosas – menor teor de água de
equilíbrio
2) A temperatura ambiental2) A temperatura ambiental
– Quanto mais alta a temperatura mais baixa será a
umidade das sementes a uma determinada UR;
3) A integridade f3) A integridade fíísica da sementesica da semente
– Sementes danificadas atingem teores de água de
equilíbrio mais elevados do que sementes íntegras.
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Princípios de secagem
Processo de secagem: retirada parcial de água da semente através da
transferência simultânea de calor do ar para a semente e de água,
por meio de fluxo de vapor, da semente para o ar.
Compreende, essencialmente, dois processos simultâneos:
1) Transferência (evaporação) da água superficial da semente para
o ar circundante, que ocorre motivado pelo gradiente de pressão
parcial de vapor entre a superfície da semente e o ar de secagem;
2) Movimento de água do interior para a superfície da semente, em
virtude de gradiente hídrico e térmico entre essas duas regiões.
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Métodos de secagem
1 .1 .Secagem naturalSecagem natural
• Utiliza as energias solar e eólica para remover a umidade da
semente
– Na própria planta – Período entre maturidade fisiológica e a
colheita,
– Recursos complementares, como terreiros (eiras), tabuleiros
(telados) ou encerados (lonas)
• É um método de secagem utilizado para pequenas quantidades de
sementes, como é o caso de programas de melhoramento, algumas
sementes de hortaliças e por pequenos produtores.
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Métodos de secagem
• Cuidados essenciais:
– Camada uniformes ( ± 10 cm)
– Aquecimento excessivo da massa
– Revolvimento freqüente
– Encobrimento das sementes no período noturno
• Maior tempo de secagem
• Menor riscos de danificação mecânica
• Menor risco a temperaturas excessivamente altas
• Dependente das condições do ar ambiente
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Secagem natural em eira e bandeja com fundo falso de tela.
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2. Artificial2. Artificial
2.1.Secagem contínua: sementes expostas até que o grau de
umidade atinja o nível desejado
2.2. Secagem intermitente: exposições das sementes é
intercalada com períodos de repouso, suficientes para a
movimentação da água no interior das sementes.
Obs: Em ambos os casos, a secagem deve ser precedido por pré-limpeza
Métodos de secagem
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2. Artificial2. Artificial
2.1 Secagem estacion2.1 Secagem estacionáária:ria: O Ar é forçado através de uma massa de
sementes que permanece sem se movimentar
a) Fluxo de ar: Duas funções no processo de secagem
- Retirada de água da semente por evaporação
- Transportar a umidade retirada da semente para fora do sistema
b) Umidade relativa do ar (UR): As sementes secam por camadas,
formando-se uma frente de secagem
1) Cuidados com secagem excessiva nas camadas mais próximas à
entrada de ar (UR – ar de secagem não inferior 40%)
2) Problemas com as camada de sementes mais distante da
entrada de ar - rapidez no processo de secagem para impedir
deterioração da semente.
Métodos de secagem
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c) Temperatura do ar de secagem: Sementes em contato, com o ar
aquecido por longo período de tempo - precauções quanto à temperatura
do ar
d) Danificação mecânica: As sementes são lançadas de alturas muitas
vezes superiores a 6 m para dentro do silo secador, o que pode causar-lhes
sérios danos mecânicos.
– Escada amortecedora de fluxo e/ou amortecedor de impactos
– Ventilador no momento de carga (colchão de ar)
e) Capacidade de secagem: O método estacionário possui baixa
capacidade de secagem, razão por que se utiliza um conjunto desses
secadores.
Métodos de secagem
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Existem vários tipos de secadores para o método estacionário:
a) Fundo falso perfurado - Nesse tipo de secador, o ar é insuflado
para dentro do secador, geralmente pela parte inferior da camada
de sementes - distribuição axial de ar
b) Tubo central perfurado - Nesse tipo de secador, o ar é forçado
a passar pelas sementes transversalmente (distribuição radial), por
meio de um tubo vertical perfurado, situado na posição central do
secador, desde a base até o topo.
c) Secador de sacos - Sistema utilizado em programas de
melhoramento de sementes onde a quantidade é pequena e o
número de cultivares ou linhagens é grande.
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Secador estacionário para sacos.
Secador estacionário – distribuição Axial
Secador estacionário – distribuição radial
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Secador estacionário com bandejas teladas
Secadores de milho em espiga - Para evitar
o armazenamento do milho no campo, o
mesmo é colhido com alta umidade (entre 25
e 35%), tornando-se necessária a secagem
artificial. De uma maneira geral, são
empregadas temperaturas do ar de secagem
de 40ºC, necessitando, dependendo do
híbrido e da umidade inicial da semente, 48 a
72 h para que seja completada a secagem.
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2. 2 M2. 2 Méétodo conttodo contíínuonuo
• A secagem contínua é realizada, em geral, nos secadores contínuos que
são formados, fundamentalmente, por duas câmaras:
• Uma câmara de secagem
• Uma câmara de resfriamento.
• O método contínuo consiste em fazer passar as sementes uma só vez pela
câmara de secagem, de tal forma que entrem úmidas no topo e saiam
secas na base do secador
• Para que as sementes sequem em uma só passagem pelo secador, é
necessário que se eleve muito a temperatura do ar de secagem ou se
retarde o fluxo das sementes dentro da câmara de secagem, a fim de que
permaneçam o tempo suficiente para perderem o excesso de água
• Altas temperaturas + longo tempo da semente no secador - problemas
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2. 2 M2. 2 Méétodo conttodo contíínuo...possnuo...possííveis adaptaveis adaptaçções...ões...
a) Passagem das sementes mais de uma vez pela câmara de secagem
Acoplar na descarga do elevador um mecanismo que desvie o fluxo de
sementes novamente para o secador, formando um sistema cíclico,
permitindo as sucessivas passagens da semente pelo secador;
b) Aumento da velocidade do fluxo da massa de sementes através da
câmara de secagem, fazendo com que as sementes permaneçam menos
tempo sob a ação do ar aquecido, a temperatura poderá ser mais alta;
...poss...possííveis novos problemas...veis novos problemas... sucessivas passagens das sementes
pelo secador implicam a repetição de transporte pelo elevador, o que pode
acarretar danificações mecânicas às sementes, principalmente quando a
velocidade do elevador for alta ou o número de passagens for elevado.
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Secadores de fluxo continuo com de ar atravessando a coluna de grãos
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2.3 M2.3 Méétodo intermitentetodo intermitente
• Semente submetida à ação do ar aquecido na câmara de secagem a
intervalos de tempo determinados;
• Homogeneização da umidade e resfriamento quando as mesmas estão
passando pelas partes do sistema onde não recebam ar aquecido
(elevador de caçambas e câmara de equalização ou resfriamento).
• A intermitência permite que ocorra o transporte de água do interior para a
superfície da semente durante o período de equalização, diminuindo o
gradiente de sua concentração dentro da semente.
• A utilização de uma série de curtos períodos sob a ação de ar aquecido,
intercalados por períodos sem aquecimento, aumenta a quantidade de
água removida por unidade de tempo em relação à secagem contínua
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Fluxo das sementes no sistema de secagem
• Para entrarem no secador, principalmente nos métodos intermitentes as sementes
passam por um processo de pré-limpeza – Retirados:
– Materiais bem maiores redução da umidade de 1 a 2%,
– Materiais bem menores vantagens facilitando processo de secagem
– Materiais mais leves rapidez e aumenta fluxo de sementes
• Depois de passarem pela pré-limpeza, as sementes são colocadas num depósito
chamado de “caixa do úmido” ou “pulmão”
• Após a passagem das sementes pelo secador e uma vez secas são sejam colocadas
em um depósito, denominado caixa de seco, para a homogeneização da umidade
das sementes e para que o calor adquirido pela semente no processo de secagem
dissipe-se lentamente afim de evitar fissuras na semente.
• O tempo que as sementes permanecem nesse depósito é, segundo a prática, de no
mínimo 2 horas, para que as sementes e o ar entrem em equilíbrio térmico e hídrico.
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1.1. Demora na secagemDemora na secagem :: Sementes devem permanecer úmidas o menor
tempo possível
– Sementes com 20% de umidade não devem permanecer mais de 24-48 h
aguardando a secagem, salvo quando armazenadas em silos com sistema de
aeração adequado
2.2. Danos mecânicosDanos mecânicos:: Sementes mais suscetíveis a danos mecânicos
(sementes de soja, feijãoe milho) podem ser afetadas na passagem pelos
diversos elevadores.
1. Uso de elevadores de caçambas de descarga pela gravidade
2. Amortecedores de fluxo
3. Manter ligado o ventilador na operação de carregamento do silo
Fatores que influenciam na secagem
de sementes
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3. Temperatura de secagemTemperatura de secagem :: Irá influir decisivamente sobre a temperatura da
semente que, por sua vez, pode tornar-se imprópria para a semeadura. A
temperatura máxima do ar de secagem (determinada no duto de entrada do
ar aquecido) varia com o tipo de secador, o teor de água da semente e a
espécie.
4. Velocidade de secagemVelocidade de secagem:: A utilização de temperaturas muito altas permitem
uma secagem mais rápida; porém, poderá provocar uma diferença de
umidade muito grande entre a periferia e o centro da semente, gerando um
gradiente de tensão que causa o trincamento, principalmente em sementes
de arroz e milho.
Fatores que influenciam na secagem
de sementes
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5. DanosDanos ttéérmicosrmicos: Os danos térmicos em sementes estão
relacionados à espécie e cultivar, teor de água da semente, tempo
de exposição do ar aquecido, velocidade e temperatura de
secagem. O emprego alternado de fluxos de ar quente e frio causa
aumento na ocorrência de danos térmicos, principalmente em
espécies mais sensíveis, como arroz e milho.
6. Fluxo de arFluxo de ar:: Em secadores estacionários, a secagem muito lenta
pode causar prejuízos às sementes.
Fatores que influenciam na secagem
de sementes
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7. SuperSuper--secagemsecagem:: a camada de sementes mais próxima ao local de
entrada do ar aquecido pode sofrer uma “super-secagem”, enquanto se
processa a secagem nas camadas mais distantes. Recomenda-se a
secagem em camadas pouco espessas, bem como a UR do ar de, no
mínimo, 40% A super-secagem é problema principalmente para as
sementes facilmente danificáveis, como soja, feijão e outras.
8. UniformizaUniformizaçção da umidadeão da umidade:: Quando a semente é retirada do secador,
existe uma diferença de umidade dentro da semente, entre o centro e a
periferia. Para que a umidade se distribua uniformemente, é preciso contar
com depósito, que conte, de preferência, com sistema de aeração, para
armazenar a semente por um período curto de tempo (duas horas). O ar,
ou mesmo o transporte das sementes, elimina o problema de aquecimento
da massa pela movimentação da umidade dentro da semente.
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